北斗二代导航定位系统在物流中的应用研究

龙源期刊网北斗二代导航定位系统在物流中的应用研究作者：田亚楠龙波来源：《物联网技术》2011年第06期摘要：在研究了北斗二代导航定位系统的发展现状与规划的基础上，分析了北斗系统的主要特点以及北斗一代在物流中应用较少的原因。同时对比北斗系统与GPS、GLONASS、GALILEO系统的优劣，分析并研究了北斗二代在我国物流中的应用前景及优势。关键词：北斗二代；导航定位系统；接口控制文件；物流中图分类号：TN96文献标识码：A文章编号：2095-1302(2011)06-0058-02引言中国工程院院士戚发轫在几年前谈起北斗卫星导航系统时，曾经痛惜地说道：“我们这样的资源并不多，而在民用领域的利用太少了!国家投入了几十亿，每年还有很多折旧费，而利用不充分，就造成了资源浪费”。导航定位系统在我国物流中的应用情况也是同样的状况，美国的GPS系统几乎占据了市场份额的90％以上，而北斗导航定位系统在物流中的应用则微乎其微。究其原因，一是北斗信号解码文件ICD(Inter-faceControlDocument)，即接口控制文件迟迟未能公布，致使导航终端开发商不能依据这个文件设计出相应的芯片，这样，终端接收到的卫星信号就是一堆乱码而无法应用；二是定位精度低。北斗用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户位置坐标再发回用户，期间要经过卫星走一个来回，而卫星转发、中心控制系统处理数据都需要时间，因此，定位存在较长的时间延迟，这样，对于高速运动的物体，其定位的精度就会较低，但是这个精度基本可以满足民用需求；三是成本高，体积、重量和功耗较大，北斗导航系统采用的是主动式双向测距导航，用户要主动发射定位申请，接收设备必须包含发射机，因此在体积、重量、功耗、成本等方面相对于GPS处于不利地位，而这对民用产品来说又是致命的。因为在同等条件下，GPS的成本只有数百元，而北斗的成本却需要上万元，而且精度还较低，综上所述，北斗导航定位在民用领域的应用境况就可想而知了。然而，随着时间的推移，这一状况正在逐渐得到改善。2009年10月，中国全球定位系统技术应用协会咨询中心主任曹冲在一次演讲中表示，中英文版本的ICD已经完成，并将在完善后于一年内发布，之所以现在还没有公布，只是出于保护国内企业的考虑，中国希望国内企业在使用北斗这一独门利器上壮大起来后，再与国外企龙源期刊网业竞争，“公布了ICD，国外企业就可以占据市场，现在还是让国内企业多练练”。可以预见，北斗ICD的发布只是早晚的事，而这一时间的到来已经越来越近了。2011年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定轨道，这次发射标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统已经建成，也标志着北斗系统建设和应用步入了一个新的发展阶段。据可靠消息，明年起，我国的私家车主就可以使用北斗卫星提供的定位服务，且导航芯片的价格要低于现在市场上使用的GPS系统。导航定位系统在物流中的应用春天已经到来。1北斗二代的发展现状与规划北斗第八颗星是一颗地球同步倾斜轨道卫星，它与此前发射的北斗导航系统的多颗卫星组成“3+3”基本系统，即3颗地球同步静止轨道卫星加3颗地球同步倾斜轨道卫星。在经过一段时间的在轨验证和系统联调后，北斗卫星导航系统将具备向我国大部分地区提供初始服务的条件。据从事北斗导航系统工程的孙家栋院士介绍，2012年，我国将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统，具备覆盖亚太地区的服务能力。2020年左右将建成由30余颗卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。2北斗二代的应用特点2.1北斗二代在物流中的应用GPS在物流中应用的所有功能，利用北斗二代均可实现。比如，在汽车自动定位，跟踪调度方面的应用。通过北斗和计算机网络可实时收集全路汽车所运货物的动态信息，实现汽车、货物的追踪管理，并可直接利用北斗系统短消息通讯功能随时进行汽车调度管理。在铁路运输管理方面，通过北斗和计算机网络可以实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，实现列车及货物的追踪监控管理。另外，配合地理信息系统，还可以实现路径选优、距离量算、辅助决策等功能。2.2北斗二代的特点龙源期刊网北斗二代导航定位系统具有四大特点。一是混合轨道。北斗导航轨道采用特殊的混合轨道，可提供更多的可见卫星数目，在一定数量范围内，可见卫星的数量越多，解算与检验的已知条件就越多，导航定位的精度也就越高，故能支持更长的连续观测时间和更高精度的导航数据。二是通讯功能。北斗卫星除具备定位功能外，还可提供短报文通讯功能，一次可传送多达120个汉字的信息。这是北斗系统的一大亮点，也是美国GPS、俄罗斯GLONASS所不具备的功能；三是位置报告。用户与用户之间可实现数据交换。四是模式兼容。北斗系统功能具备与美国GPS、欧洲GALILEO广泛的互操作性。北斗多模用户机可以接收北斗、GPS、GALILEO信号，从而达到三保险，实现多种原理的综合定位，而且稳定性较高。2.3北斗二代的优势通过以上对北斗二代导航定位系统的分析可以看出，北斗系统在我国物流中的应用具有三大优势。一是国产品牌。我们经常称赞韩国人购买国产品牌的爱国热情，其实，中国人民的爱国热情一点也不逊色。北斗导航系统是我国自主研制的全球导航系统，一直以来，在民用领域里所占的市场份额不高，这是具有很多客观原因的。但是，随着北斗二代的精度越来越高，终端成本越来越低，定位模块越来越小巧，购买使用北斗导航产品的爱国者必将越来越多。二是具有短消息通讯功能。这是其他全球定位系统所不具备的功能，在物流监控中，可以通过北斗二代把车上所有货物的信息用传感器发到信息中心，然后利用北斗链路完成信息收集以后进行发射。只要到了信息中心，就可以自动算出发射时间和位置，信息量比GPS要强得多。三是军事物流的应用。北斗导航系统一诞生就打上了军事的烙印，在战时与军事相关事宜中，只有自主的定位系统才是最可信、最可靠的。众所周知，美国的GPS就是有选择可用性技术SA(SelectiveAvailability)和反电子欺骗技术AS(Anti—Spoo—ling)。因此，在军事物流中，北斗系统的应用必将是唯一选择。比如，在后勤装备的保障等方面，通过北斗技术及系统，可以准确地掌握和了解各地驻军的数量和要求，无论在战时还是平时，均能及时准确地进行后勤补给。龙源期刊网结语